2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）12 B電磁振蕩 中檔版

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）12B電磁振蕩中檔版電磁振蕩知識點：電磁振蕩一、電場振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流．2．振蕩電路：能產(chǎn)生振蕩電流的電路．最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路．3．LC振蕩電路的放電、充電過程(1)電容器放電：由于線圈的自感作用，放電電流不會立刻達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時電容器極板上的電荷逐漸減少．放電完畢時，極板上的電荷量為零，放電電流達(dá)到最大值．該過程電容器的電場能全部轉(zhuǎn)化為線圈的磁場能．(2)電容器充電：電容器放電完畢時，由于線圈的自感作用，電流并不會立刻減小為零，而要保持原來的方向繼續(xù)流動，并逐漸減小，電容器開始反向充電，極板上的電荷逐漸增多，電流減小到零時，充電結(jié)束，極板上的電荷最多．該過程中線圈的磁場能又全部轉(zhuǎn)化為電容器的電場能．4．電磁振蕩的實質(zhì)在電磁振蕩過程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強度E、線圈里的磁感應(yīng)強度B，都在周期性地變化著，電場能和磁場能也隨著做周期性的轉(zhuǎn)化．二、電磁振蕩的周期和頻率1．電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間．2．電磁振蕩的頻率f：周期的倒數(shù)，數(shù)值等于單位時間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)．如果振蕩電路沒有能量損失，也不受其他外界條件影響，這時的周期和頻率分別叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率．3．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).其中：周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．技巧點撥一、電磁振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．各物理量隨時間的變化圖像：振蕩過程中電流i、極板上的電荷量q、電場能EE和磁場能EB之間的對應(yīng)關(guān)系．(如下圖)2．相關(guān)量與電路狀態(tài)的對應(yīng)情況電路狀態(tài)abcde時刻t0eq\f(T,4)eq\f(T,2)eq\f(3T,4)T電荷量q最多0最多0最多電場能EE最大0最大0最大電流i0正向最大0反向最大0磁場能EB0最大0最大03.(1)在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過程中，與電容器有關(guān)的物理量：電荷量q、電場強度E、電場能EE是同步變化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)．與振蕩線圈有關(guān)的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強度B、磁場能EB也是同步變化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)．(2)在LC振蕩過程中，電容器上的三個物理量q、E、EE增大時，線圈中的三個物理量i、B、EB減小，且它們的變化是同步的，也即q、E、EE↓eq\o(→,\s\up10(同步異向變化))i、B、EB↓.二、電磁振蕩的周期和頻率1．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).2．說明：(1)LC電路的周期、頻率都由電路本身的特性(L和C的值)決定，與電容器極板上電荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)，所以稱為LC電路的固有周期和固有頻率．(2)使用周期公式時，一定要注意單位，T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)．(3)電感器和電容器在LC振蕩電路中既是能量的轉(zhuǎn)換器，又決定著這種轉(zhuǎn)換的快慢，電感L或電容C越大，能量轉(zhuǎn)換時間也越長，故周期也越長．(4)電路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強度B、電容器極板間的電場強度E的變化周期就是LC電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，在一個周期內(nèi)上述各量方向改變兩次；電容器極板上所帶的電荷量，其變化周期也是振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，極板上電荷的電性在一個周期內(nèi)改變兩次；電場能、磁場能也在做周期性變化，但是它們的變化周期是振蕩周期的一半，即T′＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC).例題精練1．（2021春?諸暨市校級期中）如圖所示為某時刻LC振蕩電路所處的狀態(tài)，則該時刻（）A．振蕩電流i在增大 B．電流的變化率大小在增加 C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化 D．再經(jīng)過0.75個周期，電流方向與此時相反2．（2021春?鄒城市期中）在如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時刻電流i的方向指向A板，且正在增大，則此時（）A．B板帶負(fù)電 B．A、B兩板間的電壓在增大 C．電容器C正在充電 D．電路中電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能隨堂練習(xí)1．（2021春?薛城區(qū)期中）如圖所示是一個LC振蕩電路中電流的變化圖線，下列說法正確的是（）A．t1時刻，電感線圈兩端電壓最大 B．t1時刻，電路中只有電場能 C．t1時刻，電容器所帶電荷量為零 D．t2時刻，電容器兩極板間電壓為零2．（2021春?南陽期中）LC振蕩電路在某一時刻的電場和磁場方向如圖所示。下列說法中正確的是（）A．電容器正在充電 B．電路中電流沿順時針方向 C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化 D．電路中電流正在減小3．（2020春?城廂區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．醫(yī)學(xué)診斷時用“B超”儀器探測人體內(nèi)臟，是利用超聲波的多普勒效應(yīng) B．圖（a）中如果燈泡燈絲突然燒斷，會引起原線圈電流突然增大 C．圖（b）中磁鐵上下振動時，磁鐵下端放一金屬線圈，讓磁鐵振動時穿過它，它將對磁鐵產(chǎn)生明顯的阻尼 D．圖（c）中LC振蕩電路中，如果磁場在增大，那么電容器在放電且電容器上極板帶正電綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?浙江月考）LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則（）A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電 B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電 C．若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正在增大 D．若在電容器板間插入電介質(zhì)，則振蕩頻率會增大2．（2020秋?浙江月考）近場通信（NFC）是一種短距高頻的無線電技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)就是線圈和電容組成的類似LC振蕩電路的并聯(lián)諧振電路，其終端有主動、被動和雙向三種模式，最常見的被動模式廣泛應(yīng)用于公交卡、門禁卡、校園一卡通等。刷卡時，電路發(fā)生電諧振，給電容器充電，達(dá)到一定電壓后，在讀卡設(shè)備發(fā)出的射頻場中響應(yīng)，被讀或?qū)懭胄畔?。下列說法正確的是（）A．LC電路的電容器在充電時，電流增大 B．如果增大LC電路中電容器兩極板間距離，振蕩周期將增大 C．LC電路中，電容器充電時，線圈中自感電動勢增大 D．電磁波發(fā)射時，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫電諧振3．（2020春?遼陽期中）如圖甲中通過P點電流的（向右為正）變化規(guī)律如圖乙所示，則（）A．在0.5s～1s時間內(nèi)，電容器C正在放電 B．在0.5s～1s時間內(nèi)，電容器C上板帶正電 C．在1s～1.5s時間內(nèi)，Q點電勢比P點電勢高 D．在1s～1.5s時間內(nèi)，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能4．（2020春?麗水期末）如圖甲所示，在LC振蕩電路中，其電流變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定順時針方向為電流i的正方向，則（）A．0至0.5s時間內(nèi)，電容器C在放電 B．0.5s至1s時間內(nèi)，電場能正在減小 C．1s至1.5s時間內(nèi)，磁場能正在減小 D．1.5s至2s時間內(nèi)，P點的電勢比Q點的電勢低5．（2020春?湖北期末）如圖甲所示為LC電磁振蕩電路，不計回路電阻及電磁輻射，從0時刻開始，電容器極板間電壓Uab與時間t的圖象如圖乙所示，已知線圈的自感系數(shù)L＝10﹣5H，取π2＝10，下列說法正確的是（）A．1×10﹣8～2×10﹣8s，電路中的電場能轉(zhuǎn)化為磁場能 B．電容器的電容為4×10﹣12F C．2×10﹣8s時刻穿過線圈的磁通量最大 D．3×10﹣8s時穿過線圈的磁通量變化率最大6．（2020春?市中區(qū)校級期中）LC回路在電磁振蕩過程中向外輻射電磁波如圖所示是LC振蕩電路某時刻的情況，以下說法正確的是（）A．電容器正在放電 B．電容器正在充電 C．電感線圈中的電流正在增大 D．該回路振蕩過程中輻射的電磁波的頻率越來越小7．（2020?上虞區(qū)二模）如圖所示，圖甲是LC振蕩回路中電流隨時間的變化關(guān)系，若以圖乙回路中順時針方向的電流為正，a、b、c、d均為電場能或磁場能最大的時刻，下列說法正確的是（）A．圖乙中的a是電場能最大的時刻，對應(yīng)圖甲中的時刻 B．圖乙中的b是電場能最大的時刻，此后的內(nèi)電流方向為正 C．圖乙中的c是磁場能最大的時刻，對應(yīng)圖甲中的時刻 D．圖乙中的d是磁場能最大的時刻，此后電容C的下極板將充上正電荷8．（2020春?麗水期中）如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先置于a端。當(dāng)t＝0時刻開關(guān)S置于b端，若理想LC振蕩電路的周期T＝0.04s。下列說法正確的是（）A．t＝0時刻回路電流最大 B．t＝0.03s時，電容器的電場能最大 C．t＝0.01s～0.02s時間內(nèi)，電容器處于充電狀態(tài) D．t＝0.02s～0.03s時間內(nèi)，回路電流為逆時針方向且電流在增大9．（2020春?敘州區(qū)校級月考）LC振蕩電路中，通過P點的電流變化規(guī)律如圖所示?，F(xiàn)規(guī)定過P點向右的電流為正，則下列說法正確的是（）A．1.5s至2.0s時間內(nèi)，電容器放電 B．1.5s至2.0s時間內(nèi)，電容器上極板帶的是負(fù)電 C．1s至1.5s時間內(nèi)，Q點的電勢比P點的電勢高 D．1s至1.5s時間內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能10．（2020春?南陽期中）LC振蕩電路中，電容器兩極板上的帶電量q隨時間t變化的關(guān)系如圖所示。則（）A．在t1時刻，電路中的電流最大 B．在t2時刻，電路中只有磁場能 C．在t3時刻，電感線圈兩端電壓最大 D．t3～t4時間內(nèi)，電路中的電流不斷增大11．（2020春?膠州市期中）在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場和電容器中的電場如圖所示，則此時刻（）A．電容器正在充電 B．振蕩電流正在增大 C．線圈中的磁場正減弱 D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化12．（2020?臺州模擬）關(guān)于下列幾幅插圖的說法正確的是（）A．圖甲的LC振蕩電路中，如果線圈的電流正在變大，此時線圈兩端的電壓正在減小 B．盧瑟福對圖乙的α粒子散射實驗進(jìn)行分析得出，質(zhì)子是原子核部分組成成分 C．圖丙中牛頓環(huán)的條紋是由于凸透鏡上下表面的反射光發(fā)生干涉形成的 D．由圖丁水波的折射可得，水波在淺水區(qū)的傳播速度比深水區(qū)大13．（2020?恩施市模擬）如圖所示為LC振蕩電路，它既用于產(chǎn)生特定頻率的信號，也用于從更復(fù)雜的信號中分離出特定頻率的信號，它們是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。已知LC振蕩電路自感系數(shù)L越大、電容器的電容C越大，振蕩周期越大，當(dāng)該電路激發(fā)的電磁波以速度v向空間傳播，則電磁波的波長最可能為（）A．2πv B．2πv C． D．14．（2020?浙江模擬）如圖所示是由線圈L和電容器C組成的最簡單的LC振蕩電路，先把電容器充滿電，t＝0時如圖（a）所示，電容器中的電場強度最大，電容器開始放電，t＝0.02s時如圖（b）所示，LC回路中線圈上的電流第一次達(dá)到最大值，則（）A．此LC振蕩電路的周期T＝0.04s B．t＝0.05s時，回路電流方向與圖（b）中所示電流方向相同 C．t＝0.06s時，線圈中的磁場能最大 D．t＝0.10s時，線圈中的電場能最大15．（2020?寧波二模）為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中，電容器可通過開關(guān)S與電源或線圈L相連，如圖所示。當(dāng)S從a撥到b之后，由L與C構(gòu)成的電路中產(chǎn)生振蕩電流。那么（）A．若罐中的液面上升，振蕩電流的頻率變小 B．若罐中的液面上升，振蕩電流的周期變小 C．當(dāng)S從a撥到b之后的半個周期內(nèi)，回路中的磁場能先變小后變大 D．當(dāng)S從a撥到b之后的四分之一周期內(nèi)，回路中的電流增大，L的自感電動勢變大16．（2020?海淀區(qū)一模）麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè)：變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時所產(chǎn)生的磁場。如圖所示，若某時刻連接電容器的導(dǎo)線具有向上的電流，則下列說法中正確的是（）A．電容器正在充電 B．兩平行板間的電場強度E在減小 C．該變化電場產(chǎn)生順時針方向（俯視）的磁場 D．兩極板間電場最強時，板間電場產(chǎn)生的磁場達(dá)到最大值17．（2020?西湖區(qū)校級模擬）以下關(guān)于原子、原子核的說法正確的是（）A．只要空間中某區(qū)域有均勻變化的電場或均勻變化的磁場就能產(chǎn)生電磁波 B．LC振蕩電路中，在電容器的放電過程中，振蕩電流逐漸減小 C．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量各異，因此利用不同氣體可以制作五顏六色的霓虹燈 D．β衰變方程：Th→Pa+e，因為Th和Pa的核子數(shù)均為234，所以這兩個原子核的結(jié)合能相等18．（2020春?金華期末）LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則（）A．若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流方向由N指向M B．若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上板帶負(fù)電 C．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上板帶負(fù)電 D．若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由N指向M19．（2019春?綿陽期末）如圖所示，LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻不計，在圖示狀態(tài)回路中電流方向如箭頭所示，且此時電容器C的極板A帶正電荷，則該狀態(tài)（）A．電流i正在增大 B．電容器帶電量正在增加 C．電容器兩極板間電壓正在減小 D．線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度正在增大20．（2019春?鄰水縣校級期中）LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則（）A．若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b向a B．若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上板帶正電 C．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上板帶負(fù)電 D．若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由b向a二．多選題（共10小題）21．（2021?浙江模擬）如圖所示為某時刻LC振蕩電路所處的狀態(tài)，其振蕩周期為2π，則（）A．該時刻振蕩電流i在減小 B．該時刻極板間的電場強度在減小 C．振蕩過程中線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化周期為π D．振蕩過程中電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為π22．（2020秋?浙江期末）下列說法正確的是（）A．原子核中所有核子單獨存在時，質(zhì)量總和大于該原子核的總質(zhì)量 B．在電子的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，電子動量的不確定量變大 C．質(zhì)子的德布羅意波長與其動能成正比 D．在LC振蕩電路中，電容器剛放電時電容器極板上電量最多，回路電流最小23．（2020秋?浙江月考）LC振蕩電路中電容器上極板電量q隨時間t在一個周期內(nèi)的變化圖線如圖甲所示，某時刻線圈中的磁感應(yīng)強度方向和極板間的電場強度方向如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t1時刻線圈中自感電動勢最大 B．t2時刻線圈中電流方向發(fā)生變化 C．t2～t3中某時刻與圖乙狀態(tài)相對應(yīng) D．t3～t4時間內(nèi)回路中的電流為順時針方向24．（2020春?威海期末）圖甲為LC振蕩電路，圖乙為振蕩電路中電流的周期性變化圖象，下列判斷正確的是（）A．t1時刻，電容器帶電量最大 B．t2時刻，電容器兩極板間的電壓最大 C．t1～t2時間內(nèi)，電容器處于放電過程 D．t2～t3時間內(nèi)，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能25．（2020春?印臺區(qū)校級期末）圖甲所示的LC振蕩電路中的電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，在t0時刻（對應(yīng)于i﹣t圖線上的A點），電容器中的電場方向如圖甲所示，則在該時刻（）A．電容器正在放電 B．電場能正在增加 C．線圈中的自感電動勢正在增加 D．電容器所帶的電荷量正在增加26．（2020秋?浙江月考）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了LC振蕩電路知識后，連接如圖甲所示電路，先將雙擲開關(guān)打到右邊，再將開關(guān)打到左邊，利用示波器記錄電容器兩端電壓u隨時間t的變化規(guī)律，如圖乙所示，已知該圖象的周期為T且電感存在一定的內(nèi)阻r。下列說法正確的是（）A．在0～0.25T時間內(nèi)，電流為順時針方向 B．在0.25T～0.5T時間內(nèi)，線圈的自感電動勢增大 C．在0.5T～0.75T時間內(nèi)，電容器放電 D．線圈的瞬時熱功率一直在減小27．（2020春?朝陽區(qū)校級期中）在LC回路中，電容器兩端的電壓u隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，則（）A．在時刻t1，電路中的電流最小，電容器開始放電 B．在時刻t2，電路中的磁場能最大，線圈上的自感電動勢為零 C．從時刻t2至t3，電容器的電荷量、板間電場能不斷減小 D．從時刻t3至t4，電路中的電流、線圈磁場能不斷減小28．（2020春?金牛區(qū)校級月考）在電磁波的發(fā)射過程中，用一平行板電容器C和一個線圈L組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，下列調(diào)節(jié)正確的是（）A．增大電容器兩極板間的距離 B．增大線圈的匝數(shù)，在線圈中加鐵芯 C．把電容器的動片適當(dāng)旋出一些 D．把電容器的動片適當(dāng)旋進(jìn)一些29．（2020春?浙江期中）如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時刻電流i的方向指向A板，且正在增大，電路電阻忽略不計，則此時（）A．線圈L兩端電壓在減小 B．A板帶正電 C．電容器C正在充電 D．若只增大電容器兩極板之間的距離，則振蕩頻率變大30．（2020春?常熟市期中）如圖所示為LC振蕩電路某時刻的情況，下列說法正確的是（）A．電容器正在充電 B．電感線圈中的電流正在減小 C．若僅增大電容器的電容，振蕩頻率增大 D．要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須要有足夠高的振蕩頻率電磁振蕩知識點：電磁振蕩一、電場振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流．2．振蕩電路：能產(chǎn)生振蕩電流的電路．最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路．3．LC振蕩電路的放電、充電過程(1)電容器放電：由于線圈的自感作用，放電電流不會立刻達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時電容器極板上的電荷逐漸減少．放電完畢時，極板上的電荷量為零，放電電流達(dá)到最大值．該過程電容器的電場能全部轉(zhuǎn)化為線圈的磁場能．(2)電容器充電：電容器放電完畢時，由于線圈的自感作用，電流并不會立刻減小為零，而要保持原來的方向繼續(xù)流動，并逐漸減小，電容器開始反向充電，極板上的電荷逐漸增多，電流減小到零時，充電結(jié)束，極板上的電荷最多．該過程中線圈的磁場能又全部轉(zhuǎn)化為電容器的電場能．4．電磁振蕩的實質(zhì)在電磁振蕩過程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強度E、線圈里的磁感應(yīng)強度B，都在周期性地變化著，電場能和磁場能也隨著做周期性的轉(zhuǎn)化．二、電磁振蕩的周期和頻率1．電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間．2．電磁振蕩的頻率f：周期的倒數(shù)，數(shù)值等于單位時間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)．如果振蕩電路沒有能量損失，也不受其他外界條件影響，這時的周期和頻率分別叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率．3．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).其中：周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．技巧點撥一、電磁振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．各物理量隨時間的變化圖像：振蕩過程中電流i、極板上的電荷量q、電場能EE和磁場能EB之間的對應(yīng)關(guān)系．(如下圖)2．相關(guān)量與電路狀態(tài)的對應(yīng)情況電路狀態(tài)abcde時刻t0eq\f(T,4)eq\f(T,2)eq\f(3T,4)T電荷量q最多0最多0最多電場能EE最大0最大0最大電流i0正向最大0反向最大0磁場能EB0最大0最大03.(1)在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過程中，與電容器有關(guān)的物理量：電荷量q、電場強度E、電場能EE是同步變化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)．與振蕩線圈有關(guān)的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強度B、磁場能EB也是同步變化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)．(2)在LC振蕩過程中，電容器上的三個物理量q、E、EE增大時，線圈中的三個物理量i、B、EB減小，且它們的變化是同步的，也即q、E、EE↓eq\o(→,\s\up10(同步異向變化))i、B、EB↓.二、電磁振蕩的周期和頻率1．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).2．說明：(1)LC電路的周期、頻率都由電路本身的特性(L和C的值)決定，與電容器極板上電荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)，所以稱為LC電路的固有周期和固有頻率．(2)使用周期公式時，一定要注意單位，T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)．(3)電感器和電容器在LC振蕩電路中既是能量的轉(zhuǎn)換器，又決定著這種轉(zhuǎn)換的快慢，電感L或電容C越大，能量轉(zhuǎn)換時間也越長，故周期也越長．(4)電路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強度B、電容器極板間的電場強度E的變化周期就是LC電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，在一個周期內(nèi)上述各量方向改變兩次；電容器極板上所帶的電荷量，其變化周期也是振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，極板上電荷的電性在一個周期內(nèi)改變兩次；電場能、磁場能也在做周期性變化，但是它們的變化周期是振蕩周期的一半，即T′＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC).例題精練1．（2021春?棗莊期末）如圖所示的電路，電阻R＝10Ω，電容C＝1.2μF，電感L＝30μH，電感線圈的電阻可以忽略.單刀雙擲開關(guān)S置于“1”，電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)S從“1”撥到“2”，圖中LC回路開始電磁振蕩，振蕩開始后t＝5π×10﹣6s時，下列說法正確的是（）A．電容器正在放電 B．電容器的上極板帶負(fù)電 C．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能 D．穿過線圈L的磁感應(yīng)強度方向向上，且正在逐漸增強2．（2021春?溫州期末）如圖所示，容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個電極，中間的導(dǎo)體芯柱是電容器的另一個電極．芯柱外面套有絕緣管作為電介質(zhì)，電容器的這兩個電極分別與一個線圈的兩端相連，組成LC振蕩電路，使該振蕩電路產(chǎn)生電磁振蕩．已知LC振蕩電路的周期為．下面對此LC振蕩回路分析正確的是（）A．當(dāng)電容器放電時，電容器儲存的電場能增加 B．增加導(dǎo)電液體的高度有利于增大此振蕩電路的周期 C．增加線圈的匝數(shù)，能更有效地發(fā)射電磁波 D．當(dāng)線圈中的電流增大時，線圈中的磁場能減小隨堂練習(xí)1．（2021春?常熟市期中）現(xiàn)代實際電路中使用的振蕩器多數(shù)是晶體振蕩器，其工作原理類似LC振蕩電路，如圖所示是LC振蕩電路在某時刻的示意圖，則下列說法正確的是（）A．若磁場正在增強，則電容器處于充電狀態(tài)，電流由a流向b B．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上極板帶正電 C．若磁場正在減弱，則電場能正在增強，電容器上極板帶正電 D．若磁場正在減弱，則電場能正在增強，電流由b流向a2．（2021春?玄武區(qū)校級月考）如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強，則此時（）A．電容器兩極板間場強正在增強 B．a(chǎn)點電勢比b點高 C．電容器中儲存的電場能正在增大 D．線圈中磁場能正在增大3．（2021春?鼓樓區(qū)校級月考）如圖中LC振蕩電路，線圈的自感系數(shù)L＝2.5mH，電容C＝4μF。從電流逆時針最大開始計時，當(dāng)t＝2.5π×10﹣4s時，下列說法正確的是（）A．電容器正在充電 B．電容器正在放電 C．電容器上極板a帶負(fù)電 D．電容器上極板a帶正電綜合練習(xí)一．選擇題（共16小題）1．（2020秋?杭州期中）如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路中的電流正在減小，則此時（）A．電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電 B．振蕩電路中能量正在從磁場能轉(zhuǎn)化為電場能 C．電容器兩極板間的場強正在減小 D．線圈中的磁通量變化率正在變小2．（2021春?如皋市校級月考）如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時刻電流i的方向指向A板，則（）A．若i正在減小，線圈兩端電壓在增大 B．若i正在增大，此時A板帶正電 C．若僅增大線圈的自感系數(shù)，振蕩頻率增大 D．若僅增大電容器的電容，振蕩頻率增大3．（2020秋?青島期末）如圖，為LC振蕩電路中電容器極板上所帶電量隨時間變化的q﹣﹣﹣t圖象，下面判斷正確的是（）A．t1時刻，振蕩電路中的電流最大 B．t2時刻，電容器C兩極板間電勢差最大 C．t3時刻電感線圈中磁場的磁感應(yīng)強度正在減小 D．從t4到t5過程中，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能4．（2020秋?諸暨市月考）在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場和電容器中的電場如圖所示，則此時刻（）A．電容器正在放電 B．振蕩電流正在減小 C．線圈中的磁場最強 D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化5．（2021春?昌平區(qū)校級期末）如圖所示，L為電阻不計的自感線圈，已知LC振蕩電路的周期為T，開關(guān)S原來合上一段時間，現(xiàn)將S斷開后開始計時，當(dāng)t＝時，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度的方向和電容器兩極板間電場的方向分別為（）A．向下，向上 B．向下，向下 C．向上，向上 D．向上，向下6．（2020秋?東陽市校級期中）如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則下列說法錯誤的是（）A．若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b向a B．若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上板帶負(fù)電 C．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上板帶正電 D．若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由a向b7．（2021春?西城區(qū)校級期末）在LC振蕩電路中，下列說法正確的是（）A．電感線圈中的電流最大時，電容器中電場能最大 B．電容器兩極板間電壓最大時，線圈中磁場能最大 C．在一個周期內(nèi)，電容器充電一次，放電一次 D．在一個周期時間內(nèi)，電路中的電流方向改變兩次8．（2021春?南陽期中）如圖甲所示LC振蕩電路的電流i隨時間t變化的圖象，規(guī)定流過線圈的電流向下為正方向，下列說法正確的是（）A．在0至t1時間內(nèi)，電容器中的電場能正在增大 B．在t1至t2時間內(nèi)，線圈中的磁場能正在增大 C．電容器極板間的距離越大，電路的振蕩頻率越高 D．線圈的自感系數(shù)越小，電路的振蕩頻率越低9．（2021春?綿陽期末）如圖為LC振蕩電路在某時刻的示意圖，則（）A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電 B．若磁場正在增強，則電容器上極板帶正電 C．若電容器上極板帶負(fù)電，則電容器正在充電 D．若電容器上極板帶負(fù)電，則自感電動勢正在阻礙電流減小10．（2021春?湖州期中）如圖甲LC振蕩電路中，通過P點電流的（向右為正）變化規(guī)律如圖乙所示，則（）A．此電路產(chǎn)生電磁波的頻率為0.5Hz B．0.5×10﹣3s至10﹣3s內(nèi)，電容器在放電 C．10﹣3s至1.5×10﹣3s內(nèi)，電容器上極板帶正電 D．1.5×10﹣3s至2×10﹣3s內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能11．（2021春?錦江區(qū)校級期中）如圖所示為LC振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時間變化的u﹣t圖象（）A．t1～t2時間內(nèi)，電路中電流強度不斷增大 B．t2～t3時間內(nèi)，電場能越來越小 C．t3時刻，磁場能為零 D．t3時刻電流方向要改變12．（2021春?湖州期末）在LC振蕩電路中，電容器C帶電量q隨時間變化圖象如圖所示，在2×10﹣6s到3×10﹣6s內(nèi)，關(guān)于電容器充放電的判定及由此LC振蕩電路產(chǎn)生的電磁波波長，正確結(jié)論是（）A．充電過程，波長為1200m B．充電過程，波長為1500m C．放電過程，波長為1200m D．放電過程，波長為1500m13．（2021春?宜賓校級期中）如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強，則此時（）A．該電路正在充電 B．電容器兩極板間場強正在變大 C．b點電勢比a點高 D．電容器上極板帶正電14．（2021春?武漢校級期中）如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點的電流變化規(guī)律如圖乙所示，且把通過P點向右的電流方向規(guī)定為正方向，則（）A．0.5s至1s時間內(nèi)的電容器在放電 B．0.5s至1s時間內(nèi)的電容器的上極板帶正電 C．1s至1.5s時間內(nèi)Q點比P電勢高 D．1s至1.5s時間內(nèi)磁場能正在轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿?5．（2021春?湖州期末）如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻電流i的方向為順時針，則以下判斷正確的是（）A．若A板帶正電，則電流i在增大 B．若電容器在放電，則電流i在減小 C．若電流i減小，則線圈兩端電壓減小 D．若只減小電容C，則振蕩電流周期變小16．（2021春?安吉縣期中）如圖所示為LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩時電容器極板間電壓隨時間變化的u﹣t圖象，則下列說法正確的是（）A．t1﹣t2時間內(nèi)，電路中電流強度不斷增大 B．t2﹣t3時間內(nèi)，電路中電場能越來越小 C．t3時刻，電路中磁場能為零 D．t3時刻電路中電流方向要改變二．多選題（共10小題）17．（2021春?浙江月考）如圖為LC振蕩電路在t＝0時刻的狀態(tài)，該時刻電容器放電剛結(jié)束，電磁振蕩的周期T＝0.8s，下列說法正確的是（）A．t＝0.1s時，線圈中的自感電動勢在增大 B．t＝0.3s時，電場方向向下，電場強度大小逐漸減